Всички знаят какво е токов удар (в контекста на човек), но замисляли ли сте се какво все пак точно се случва и защо? Коя от трите компоненти – напрежение, ток и съпротивление има най-голяма роля? Ще се опитам да го обясня на популярен език.
Токов удар е ефектът на електрически ток, протичащ през човешкото тяло. Ефектите му могат да варират от болка, мускулни контракции и затруднено дишане, до изгаряния, спиране на сърцето, дихателна недостатъчност и в крайна сметка смърт. Тежестта на поражението се основава главно на три неща: количеството на тока, продължителността на прилагането му и пътя, по който тока преминава през тялото.
За да има токов удар трябва да има пълен път или верига, за да протече ток. Необходими са поне две точки на контакт с човешкото тяло за влизане и излизане на тока. За да тече електрически ток, трябва да има разлика в напрежението между тези две точки. Без две точки с различни нива на напрежение няма да протече ток.
Това обяснява защо птиците могат спокойно да почиват кацнали върху електрическа жица, без да получават токов удар. Те осъществяват контакт само в една точка – и двата крака докосват една и съща жица при едно и също напрежение, така че няма как да премине ток. При човека в повечето случаи това не е така. Ръцете и краката са най-често срещаните входни и изходни точки за протичане на ток при токов удар.
Често човек стои на земята, когато влиза в контакт с кабел, или предмет под напрежение. Електроинсталациите са свързани със земята. Следователно човекът всъщност е в контакт в две допирни точки; жицата и земята и така създава токова верига, по която протича ток и в крайна сметка води до токов удар. Нормалните обувки (защото има и специални) не са достатъчни да предпазят някого от създаване на електрически контакт със земята.
Типичните подметки за обувки са твърде тънки и не са от подходящия материал, за да осигурят адекватна изолация. Също така влагата, мръсотията или потта на тялото в ходилата ще компрометират и малката изолационна стойност, която обувката може да има.
Ток (A)
Токът е мярка за токов поток, т.е. колко електрони преминават през нещо в секунда. Един Ампер представлява протичането на около 6 милиона трилиона електрона в секунда. Този поток от електрони е това, което всъщност причинява увреждане на тъканите или нервната система. Всички онези електрони, преминаващи през тялото ни, или нагряват и изгарят тъкани, или пречат на основните електрически сигнали, като тези, които карат сърцето да бие (разстройват неговия “тактов генератор”). По тази основна и вярна линия на разсъждение наистина токът е верен отговор.
Напрежение (V)
Токът обаче не е единственият участник в тедин токов удар. Съучастниците му са тези, които може би познавате от закона на Ом – напрежение, ток и съпротивление. Токът е резултат от напрежение. Както и при водата, ако няма наклон нищо не тече и няма токов удар.
Има известна специфика в зависимост от това дали един токов удар е породен от постоянно, или променливо напрежение. Променливият ток поразява повече синхронизацията на сърцето, защото промяната на посоката в която се мотляват електроните обърква допълнително тактовия му генератор. При правия ток пораженията са предимно в посока изгаряне на тъкани. Освен ток и напрежение, съпротивлението на тялото е основен фактор за протичането на ток през него.
Съпротивление (Ω)
Електрическото съпротивление на даден обект ограничава количеството ток, което всяко напрежение може да прокара през него. Колкото по-силно е съпротивлението, толкова повече напрежение трябва да приложите за същото количество ток. Естествената устойчивост на организма е неговата защита срещу токов удар. Вътрешните тъкани имат ниска устойчивост (съпротивление) в сравнение с кожата. По този начин малките токови удари не са проблем, но след проникване през кожата, останалата част от тялото е беззащитна. Та според мен най-верният отговор е: и трите – ток, напрежение и съпротивление.
Разни обобщения и разсъждения
Мисля вече е очевидно, че колкото по-голямо е напрежението, толкова по-голям е токът (при еднакво съпротивление), така че при по-високи напрежения пораженията са по-големи. Ток със сила 1 mA може да причини изтръпване. Ток над 10 mA (милиампери) може да парализира, да доведе до загуба на контрол, или да парализира локално мускулите, което пречи на човек да пусне инструмента, жицата, или каквото и да го свързва с токовата верига. За сравнение, типичнитe бушони свързани към различните токови кръгове в едно жилище прекъсват при токове от 10 A (10 000 mA) до 20 A (20 000 mA)
Дори и неспециалистите трябва да са чували, че електричеството върви по пътя на най-малко съпротивление. Това твърдение не е съвсем точно. Електричеството всъщност върви по всички налични пътища. Действително през пътищата с по-малко съпротивление протича по-голям поток, в сравнение с тези с по-голямо съпротивление.
Фактори, които влияят на съпротивлението на тялото, включват: площта на контактната повърхност, влажността на кожата, събствена проводимост на различните тъкани в тялото (кожа, кръв, мускули, кости, стави и др.). Пътят, по който преминава повечето ток е определящ за степента и типа на пораженията. Токът през сърцето например може да доведе до увреждане на сърдечния мускул, фибрилация или спиране на сърцето.
Няма коментари